LA FISICA PUO’ CONFUTARE IL REALISMO?

imagesIn continuazione escono i risultati di esperimenti che avrebbero confutato il realismo. Anche sul numero di giugno di Le scienze troviamo questa affermazione: “Una manciata di atomi può violare il principio di realismo. […] Per realismo si intende il fatto che la realtà preesiste all’osservazione.” (p. 22).

Proviamo a spiegare questa strana affermazione ricorrente.

Einstein, Podolsky e Rosen nel 1935 notarono che se attribuiamo realtà alle particelle prima della loro osservazione quando siamo in grado di prevedere le loro proprietà, allora necessariamente la meccanica quantistica è una teoria non locale, cioè una teoria in cui o non si possono separare oggetti distanti, oppure ci sono effetti che viaggiano a velocità infinita.

Bell negli anni Sessanta mise a punto una disuguaglianza che se violata mostrava che non ci sarebbe stata una spiegazione locale dei fenomeni quantistici.

Ormai sono innumerevoli le prove sperimentali che la disuguaglianza di Bell è violata. Ed è violata esattamente come prevede la meccanica quantistica.

Questo significa che il realismo e la violazione sperimentale della disuguaglianza di Bell portano alla violazione della località.

Ora, già Einstein sembra consapevole che la località è composta da due affermazioni distinte: 1. che possiamo chiamare “separabilità” in accordo con la quale è possibile attribuire proprietà alle singole particelle; 2. la vera e propria “località” secondo la quale non è possibile che effetti viaggino a velocità superiore a quelle della luce.

Siccome le teorie relativistiche sono basate sulla località. Oggi la maggior parte dei fisici e dei filosofi che si occupa di questo problema ritiene che sia violata la separabilità e non la località. In effetti se non si possono attribuire proprietà alle singole particelle quando fanno parte di un entanglement i fenomeni quantistici sono spiegati senza bisogno di segnali superluminali.

Non solo: se accettiamo la violazione della separabilità non abbiamo alcuna buona ragione per abbandonare il realismo, cioè per non attribuire esistenza a proprietà che abbiamo previsto prima della loro misurazione.

Dobbiamo ora soffermarci su una significativa confusione presente in questa massa di articoli divulgativi e non. Il realismo non è una tesi che può essere confutata.

Possiamo confutare il modus ponens? Cioè la regola logica secondo cui da “A implica B” e “A” possiamo dedurre “B”? No, ovviamente. Al massimo potremmo trovare contesti in cui è meglio non adottare questa regola, oppure è consigliabile indebolirla.

Il realismo è simile al modus ponens, cioè è una norma che riteniamo ragionevole, non una tesi empirica.

Non possiamo quindi dire che questi esperimenti confutano il realismo. Al massimo potremmo affermare che il realismo come norma generale non è compatibile con la meccanica quantistica.

D’altra parte il realismo è una norma di ragionevolezza molto ingombrante. Le nostre teorie astrofisiche prevedono con una buona dose di sicurezza che fra 5 miliardi di anni il sole sarà una gigante rossa e che qui sulla Terra ci saranno circa 3.000 gradi, rendendo impossibile ogni forma di vita oggi conosciuta e quindi ogni forma di essere senziente. Dunque quasi sicuramente mai nessuno osserverà questo fenomeno, ma non per questo sembra meno reale.

Sembra quindi una prospettiva ad hoc quella di abbandonare il realismo nel contesto quantistico. Meglio sostenere che la meccanica quantistica spinge fortemente verso un’ontologia non separabile.

Ma i problemi non sono finiti.

Noi siamo in grado di prevedere una certa proprietà della singola particella, ma fino a quando essa si trova nell’entanglement non possiamo attribuirgliela. Questo significa che la misurazione rompe l’entanglement.

Perciò una buona interpretazione della meccanica quantistica che voglia preservare il realismo deve non solo abbandonare la separabilità, ma possedere anche una valida spiegazione di come la misurazione faccia sparire l’entanglement.

Oggi in circolazione ci sono diversi tentativi di spiegare questo fenomeno, il più comune dei quali è quello di costruire una teoria statistica secondo la quale la sovrapposizione si scioglie naturalmente quando il sistema diventa sufficientemente grosso. Per quel che capisco si tratta di ipotesi ad hoc che per adesso non hanno altre conseguenze interessanti, cioè si tratta di teorie che sono state inventate per risolvere solo questo specifico problema. Una procedura che non convince.

Concludiamo ribadendo che abbandonare il realismo è una pratica argomentativa poco giustificata e che la meccanica quantistica è ancora una teoria aperta.

Vincenzo Fano

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